A A+ A++

dr hab. inż. Robert Michnik, prof. PŚ

“Jak skomponować zbilansowaną dietę z wykorzystaniem
metod optymalizacyjnych

   Przepis na długie, zdrowe i szczęśliwe życie jest prosty. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) w swoich rekomendacjach wskazuje, że aby cieszyć się zdrowym i długim życiem powinniśmy być aktywni fizycznie, wykonywać 10 tysięcy kroków dziennie oraz dbać o zbilansowaną dietę o kaloryczności dostosowanej do naszego zapotrzebowania energetycznego (czyli jeść tyle ile potrzebuje nasz organizm). Wszystkie publikacje naukowe wskazują, że osoby dbające o zdrowy styl życia, żyją dłużej i zachowują lepszą kondycję. Badania zrealizowane przez zespół Wen [1] wykazały, że w osoby które ćwiczyły średnio 92 minuty tygodniowo miały o 14 % zmniejszone ryzyko śmiertelności w porównaniu z osobami o niskiej aktywności fizycznej. Każde dodatkowe 15 minut codziennego wysiłku poza minimalną ilością 15 minut dziennie dodatkowo zmniejszało śmiertelność ogólną o 4%. W publikacji Dwyer i inni [2] przedstawiono wyniki badań wykazujące, że zwiększenie liczby kroków dziennych od trybu siedzącego do 10 000 kroków dziennie wiązało się z 46% niższym ryzykiem śmiertelności.

       Zalecenia WHO są proste, ale niekoniecznie łatwe do wprowadzenia w życie. Jeśli mamy w ciągu dnia zrobić 10 tysięcy kroków, to trzeba znaleźć w sobie wewnętrzną motywację, aby codziennie udać się na około 1,5 godzinny spacer. W okresie zimowym, gdy temperatura jest bliska zeru, trudno jest kogokolwiek przekonać do wyjścia na zewnątrz. Jeśli zamierzamy być aktywni fizycznie, pytanie brzmi, jaka forma aktywności jest dla nas dobra? Można udać się do trenera personalnego który doradzi jak forma aktywności będzie najlepsza dla naszego organizmu.

      Jeszcze większym problemem jest dieta, która powinna być zbilansowana pod względem składników odżywczych oraz dostarczać odpowiednią ilość kalorii. Zwykle zaczynamy myśleć o diecie, gdy jest już za późno, kiedy zdajemy sobie sprawę, że nasza waga jest za wysoka. Najczęściej chcemy szybko schudnąć. Szukamy sposobu na zrzucenie zbędnych kilogramów w krótkim czasie. Doktor google podpowie nam na przykład, że jeżeli przez miesiąc będziemy się raczyć tylko zupą kapuścianą to pozbędziemy się niechcianych kilogramów. W Internecie znajdziemy też bardziej drastyczne metody na redukcję masy, łącznie z raczeniem się larwami pasożytów. Stosując się do tych wskazówek wiele osób zapewne zredukuje masę. Pytanie co dalej. Najczęściej po takiej diecie następuje efekt jojo. No bo skoro przez miesiąc poświęcaliśmy się, stosowaliśmy „cudowną” dietę, mniej jedliśmy, to należy nam się nagroda. Po okresie restrykcyjnego trzymania się cudownej diety przeważnie wracamy do naszych starych nawyków żywieniowych sprzed diety i niestety nasza masa znowu się zwiększa.

         Dieta nie powinna być tylko sposobem na szybkie pozbycie się zbędnych kilogramów. Na co dzień należy pamiętać o zrównoważonej i odpowiedniej diecie. Informacje na temat piramidy żywieniowej można łatwo znaleźć w literaturze i na stronach internetowych poświęconych zdrowemu stylowi życia. Dostępne kalkulatory kalorii mogą pomóc w określeniu dziennego zapotrzebowania na kalorie w zależności od wieku, płci i aktywności fizycznej.

     Jak jednak ułożyć swoją dietę, by mieć pewność, że spożywamy odpowiednią liczbę kalorii oraz zapewniającą odpowiednią ilość składników odżywczych? W tym miejscu zalecam konsultację z dietetykiem. Dietetyk może nas dokładnie ocenić i ułożyć menu uwzględniając nasze potrzeby smakowe.

       Jeśli chcemy sami podjąć to wyzwanie, musimy sporządzić listę naszych ulubionych potraw, zdobyć informacje na temat ich kaloryczności, składników odżywczych i próbować samodzielnie ułożyć jadłospis. Starannie policz kalorie w każdym posiłku, pamiętając, aby ilość kalorii dostarczanych każdego dnia nie przekraczała naszego zapotrzebowania energetycznego. Chcąc cieszyć się dobrym zdrowiem przez długie lata, wystarczy wprowadzić zbilansowaną dietę.

       Zadanie skomponowania dziennego menu uwzględniającego nasze zapotrzebowanie kaloryczne oraz na składniki odżywcze jest zdaniem optymalizacyjnym w rozumieniu nauk technicznych. Istnieje cała gama metod i algorytmów rozwiązujących różnego typy zadań optymalizacyjnych. Optymalizacja to dzienna nauki zajmująca się poszukiwaniem najlepszego rozwiązania z spośród wszystkich możliwych rozwiązań.

       Codziennie rozwiązujemy szereg tego typu zadań. Począwszy od prostych zdań typu co ubrać, aby wyglądać dobrze (to nasza funkcja celu) i jednocześnie nie zmarznąć i korzystając z dostępnych w naszej szafie ubrań (to nasze ograniczenia). Jak zaplanować podróż do Madrytu aby szybko się do niego dostać i jednocześnie nie wydać zbyt wielu pieniędzy. Te codzienne zadania optymalizacyjne przeważnie z powiedzeniem sami rozwiązujemy.

     Technicznie rozwiązanie zadania optymalizacyjnego zaczynamy od zapisu matematycznego. W formuły matematyczne ubieramy naszą funkcję celu oraz ograniczenia. Dobieramy odpowiednia metodę do rozwiązania naszego zadania i mamy gotowy wynik.

         Jak to można zrobić w przypadku komponowania diety. Naszą funkcją celu może być koszt produktów, które składają się na nasze menu. Ograniczenia będą wynikały z dostępności produktów i przede wszystkim powinny uwzględniać dostarczenie odpowiedniej liczby kalorii  i składników odżywczych. Tak więc, wybieramy składniki diety, nasze ulubione potrawy, sprawdzamy ich cenę oraz kaloryczność i zawartość składników odżywczych.

     Takie zadania rozwiązują nasi studenci w ramach przedmiotu Metody Optymalizacji. Raczej bez problemu z tym zadaniem sobie radzą. Analizując rozwiązania dotyczące optymalizacji diety, wyniki otrzymanych rozwiązań są przeważnie dobre. Czasami zdarzają się zaskakujące rozwiązania. Jedna ze skomponowanych diet z wykorzystaniem metod optymalizacji, opracowana ze studentów zalecała zjedzenie 6 kg pomidorów oraz 400 gram grillowanej piersi. Faktycznie zapewnia to dostarczenie 2000 kcal, czyli dziennego zapotrzebowania na energię dla dorosłej kobiety o prawidłowej masie ciała. Jednak nie koniecznie jest to idealna dieta, zapewne można znaleźć lepsze rozwiązania. Tu należy podkreślić, że w ramach zajęć studenci mają nauczyć się formułować zadania optymalizacyjne, wybrać odpowiednią metodę ich rozwiązania oraz zebrać potrzebne dane do zadania. Niemniej testowanie zastosowania metod optymalizacyjnych do komponowania diety można uznać za pomyślne.

      Tak więc, jeśli chcesz cieszyć się długim życiem w dobrej kondycji, warto zastosować się do wytycznych WHO. Zadbać o aktywność fizyczną, podjąć działania w zakresie wprowadzenia zmiany stylu życia. Zacznij się więcej ruszać, chodzić lub skontaktuj się z trenerem personalnym, który doradzi jaka forma aktywności będzie dla ciebie najlepsza. Spróbuj dostosować swoją dietę tak, aby była dostosowana do twojego zapotrzebowania kalorycznego i na składniki odżywcze. Możesz samodzielnie podjąć się zadania doboru diety, skorzystać z porad dietetyk lub zgłosić się do studentów wydziału inżynierii biomedycznej, którzy skomponują dietę z wykorzystaniem metod optymalizacji. Możesz również zgłosić się na wydział Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej, na pewno doradzimy jak monitorować swoją aktywność oraz podejmiemy się wyzwania skomponowania diety z wykorzystaniem metod optymalizacyjnych.

Bibliografia

  1. Wen CP, Wai JPM, Tsai MK, et al. Minimum amount of physical activity for reduced mortality and extended life expectancy: a prospective cohort study. Lancet (London, England). 2011;378(9798):1244-1253

  2. Dwyer T, Pezic A, Sun C, et al. Objectively measured daily steps and subsequent long term all-cause mortality: The tasped prospective cohort study. Ginsberg SD, ed. PLoS One. 2015;10(11)

dni
godziny
minuty
sekundy
Odtwórz wideo

Serce ma się tylko jedno! Dołącz do Naszego wykładu popularno-naukowego, gdzie dowiesz się jak sztuczne serce, może dać nam “nowe życie”.

Zapraszamy na wykład popularno-naukowy już 26. maja. Dołącz do Nas za pośrednictwem platformy ZOOM (identyfikator spotkania: 932 6745 2017, kod dostępu: 007971) lub zobacz transmisję wydarzenia na Youtube.

Odtwórz wideo

Z przyczyn niezależnych styczniowy wykład na temat ,,Sztuczne serce – wczoraj, dziś, ale czy jutro?” jest przełożony na późniejszy termin.

© Politechnika Śląska

Polityka prywatności

Całkowitą odpowiedzialność za poprawność, aktualność i zgodność z przepisami prawa materiałów publikowanych za pośrednictwem serwisu internetowego Politechniki Śląskiej ponoszą ich autorzy - jednostki organizacyjne, w których materiały informacyjne wytworzono. Prowadzenie: Centrum Informatyczne Politechniki Śląskiej (www@polsl.pl)

Deklaracja dostępności

„E-Politechnika Śląska - utworzenie platformy elektronicznych usług publicznych Politechniki Śląskiej”

Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie